Giáo án Vật lí 10 Tiết 43 Bài 26: Thế năng

Tuần 22 	 	 Ngày soạn: 16/01/2016
Tiết 43 	 	 Ngày dạy: 18/01/2016 	 
Bài 26: THẾ NĂNG 
I. MỤC TIÊU:
 1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa thế năng của một vật trong trọng trường
- Viết được công thức tính thế năng
- Nêu được đơn vị đo thế năng
- Viết được công thức tính thế năng đàn hồi
 2. Kĩ năng và năng lực
a.Kĩ năng:
- Vận dụng công thức tính thế năng để giải các bài tập đơn giản
 	b. Năng lực:
	- Kiến thức : K1, K2, K3, K4
 	- Phương pháp: P1, P2, P5,P4,P6, P8
	-Trao đổi thông tin: X1, X4, X5, X6, X8
	- Cá thể: C1
3. Thái độ:
- Nghiêm túc học tập, ham học hỏi để nắm vững kiến thức
 4. Tích hợp :
- Thế năng là nguồn năng lượng sản xuất điện năng giảm được ô nhiễm môi trường
II. CHUẨN BỊ :
 1.Giáo viên :
- Tìm những ví dụ, thí nghiệm thực tế về những vật có thế năng có thể sinh công.
 2. Học sinh : 
- Ôn lại phần thế năng, trọng trường đã học ở chương trình THCS.
 - Ôn lại công thức tính công của một lực.
III. PHƯƠNG PHÁP
	- Phân tích, phát vấn, diễn giải.
	- Trực quan thí nghiệm.
IV. TIẾN TRÌNH GIẢI HỌC :
1. Ổn định lớp( 2 phút ) : - Kiểm tra sĩ số
2. Bài mới.
Hoạt động 1( 5 phút ) : Ôn lại kiến thức cũ
Các năng lực cần đặt
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
*K1,K2,K3,P1: Các vật này có năng lượng không? Nếu có thì đó là dạng năng lượng nào? Vì sao?
- Có mấy loại thế năng?
- Nêu định nghĩa và công thức động năng.
- Trong các trường hợp sau:
+ Một vật nặng đang ở trên cao.
+ Mũi tên đặt vào cung đang giương
+ Quản búa máy đang ở một độ cao nhất định
- Các vật này có năng lượng không? Nếu có thì đó là dạng năng lượng nào? Vì sao?
- Có mấy loại thế năng?
- Trả lời
Các vật đó đều có mang năng lượng; đó là thế năng vì có khối lượng và ở một độ cao nhất định so với mặt đất
- Trả lời
- Ghi đầu bài 
Hoạt động 2( 10 phút ): Tìm hiểu khái niệm trọng trường.
Các năng lực cần đặt
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
*P1: Trọng trường là gì? Dấu hiệu nào cho thấy có trọng trường?
*P1,P5: Viết biểu thức trọng lực của vật có khối lượng m.
*K2,X1,P4: Tại một điểm trong trọng trường nếu đặt các vật khác nhau thì trọng trường gây cho chúng các gia tốc bằng nhau hay khác nhau? Tại sao?
*K4,C1: Khái niệm trọng trường đều.
+ Trọng trường là gì?
+ Dấu hiệu nào cho thấy có trọng trường?
+ Viết biểu thức trọng lực của vật có khối lượng m.
+ Tại một điểm trong trọng trường nếu đặt các vật khác nhau thì trọng trường gây cho chúng các gia tốc bằng nhau hay khác nhau? Tại sao?
- Hướng dẫn hs thảo luận.
- Xác nhận câu trả lời đúng & đưa ra kết luận.
- Khái niệm trọng trường đều.
- Làm việc cá nhân
+ Là trường hấp dẫn do trái đất gây ra.
+ Biểu hiện là của trọng trường là các vật bị trái đất hút (có trọng lực).
+ 
+ mà
Với (*)
- Từ biểu thức (*) ta thấy. Tại một vị trí h như nhau thì g như nhau.
I. Thế năng trọng trường
1. Trọng trường
- Trọng trường là trường hấp dẫn do trái đất dây ra.
- Biểu hiện là của trọng trường là các vật bị TĐ hút (có trọng lực).
- Nếu xét một khoảng không gian không quá rộng thì vec-tơ gia tốc trọng trường tại mọi điểm có phương song song, cùng chiều & cùng độ lớn. Ta nói rằng, trong khoảng không gian đó trọng trường là đều
Hoạt động 3( 10 phút ): Tìm hiểu khái niệm thế năng trọng trường
Các năng lực cần đặt
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
*X2,X5,P9,K2,K4,P1,P6: VD: Búa máy từ độ cao z rơi xuống đập vào cọc, làm cho cọc đi sâu một đoạn s.Chứng tỏ búa máy đã sinh công. Nếu z càng lớn thì s càng dài.
- Tại sao búa máy có thể sinh công?
- Trước khi đập vào cọc, búa máy có động năng à khi ở độ cao z so với mặt đất búa máy phải có năng lượng.
*K2,P9: Một vật ở vị trí có độ cao z so với mặt đất sẽ có khả năng sinh công, nghĩa là vật mang năng lượng. Dạng năng lượng này gọi là thế năng trọng trường (hay thế năng hấp dẫn).
*K4,P1: Làm thế nào để tính được thế năng trọng trường của một vật ở một độ cao z so với mặt đất?
*P1: Vậy có thể định nghĩa thế năng một các định lượng như thế nào?
*K4,P4,P5,X5: thế năng của 1 vật ở mặt đất bằng bao nhiêu?
- Ở mặt đất nghĩa là chọn mặt đất làm mốc tính thế năng.
*P4,X5,K4: Việc chọn mốc thế năng làm ảnh hưởng đến giá trị thế năng của một vật ở vị trí nhất định so với mặt đất 
- VD: Búa máy từ độ cao z rơi xuống đập vào cọc, làm cho cọc đi sâu một đoạn s.Chứng tỏ búa máy đã sinh công. Nếu z càng lớn thì s càng dài.
- Tại sao búa máy có thể sinh công?
- Trước khi đập vào cọc, búa máy có động năng à khi ở độ cao z so với mặt đất búa máy phải có năng lượng.
- Các em trả lời C2
- Một vật ở vị trí có độ cao z so với mặt đất sẽ có khả năng sinh công, nghĩa là vật mang năng lượng. Dạng năng lượng này gọi là thế năng trọng trường (hay thế năng hấp dẫn).
- Gọi học sinh phát biểu lại định nghĩa thế năng trọng trường.
- Làm thế nào để tính được thế năng trọng trường của một vật ở một độ cao z so với mặt đất?
- Hướng dẫn học sinh suy luận à kết quả: 
- Vậy có thể định nghĩa thế năng một các định lượng như thế nào?
- GV nhận xét; yêu cầu học sinh đánh dấu định nghĩa trong SGK.
- thế năng của 1 vật ở mặt đất bằng bao nhiêu?
- Ở mặt đất nghĩa là chọn mặt đất làm mốc tính thế năng.
- Các em trả lời C3.
- Tương tự như C3 nhưng chọn mốc tính thế năng tại B; tại A?
- Việc chọn mốc thế năng làm ảnh hưởng đến giá trị thế năng của một vật ở vị trí nhất định so với mặt đất.
- Chú ý để trả lời các câu hỏi:
- Trước khi chạm vào cọc búa máy có động năng.
- Học sinh lấy ví dụ:
- Học sinh phát biểu lại định nghĩa
- Tính công mà vật thực hiện được khi rơi từ độ cao z xuống mặt đất
- Công mà vật thực hiện khi rơi xuống đất lớn bằng công của trọng lực: 
-Học sinh dựa vào biểu thức để phát biểu thành lời.
- Trả lời C3: (tại O; tại A; tại B)
- Trả lời câu hỏi của gv.
2. Thế năng trọng trường
a. Định nghĩa:
 Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất & vật; phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.
b. Biểu thức:
- Khi một vật có khối lượng m đặt ở độ cao z so với mặt đất (trong trọng trường của trái đất) thì thế năng trọng trường được định nghĩa bằng công thức: 
- Ở mặt đất nghĩa là chọn mặt đất làm mốc tính thế năng
Hoạt động 4( 13phút ) : Tìm hiểu mối liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
*K1,P5,C1: Một vật có khối lượng m rơi từ điểm M có độ cao zM đến điểm N có độ cao zN so với mặt đất. Tính công của trọng lực tác dụng lên vật?
- Các em làm việc cá nhân sau đó thảo luận chung cả lớp để tìm kết quả đúng nhất.
*P1,K3: Vậy giữa công của trọng lực và sự biến thiên thế năng của vật có liên hệ gì?
- Chú ý hệ quả.?
- Một vật có khối lượng m rơi từ điểm M có độ cao zM đến điểm N có độ cao zN so với mặt đất. Tính công của trọng lực tác dụng lên vật?
- Các em làm việc cá nhân sau đó thảo luận chung cả lớp để tìm kết quả đúng nhất.
- Thực nghiệm và lý thuyết đã chứng minh kết quả trên là đúng cho cả trường hợp vật chuyển dời từ M đến N theo mọi đường bất kỳ
- Vậy giữa công của trọng lực và sự biến thiên thế năng của vật có liên hệ gì?
- Chú ý hệ quả.?
- Các em làm C4.
- Làm việc cá nhân
- Thảo luận để có kết quả đúng nhất.
- Bằng nhau
- Hs ghi nhận hệ quả
- Trả lời C4.
3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực.
- Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại M và tại N.
- Hệ quả:
+ Khi vật giảm độ cao à thế năng giảm à trọng lực sinh công (+)
+ Khi vật tăng độ cao à thế năng tăng à trọng lực sinh công (-)
Hoạt động 5( 5 phút: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh 
- Khái niệm trọng trường, thế năng, biểu thức thế năng hấp dẫn, liên hệ giữa độ giảm thế năng bằng công của trọng lực.
Học bài, làm bài tập 2, 3, 4, 5 SGK trang141. 
Chuẩn bị phần còn lại của bài:
Xem lại định luật Hooke
Công thức tính công của lực
- Trả lời câu hỏi.
- Ghi các bài tập về nhà.
V. PHỤ LỤC 
Phiếu học tập: 
 Câu 1: Khi nói về động năng của vật, phát biểu nào sau đây sai?
A.Không đổi khi vật CĐ thẳng đều
B.Không đổi khi vật CĐ thẳng với gia tốc không đổi
C. Không đổi khi vật CĐ tròn đều
D. Không đổi khi vật CĐ với gia tốc bằng không
Câu 2: Một vật có khối lượng 500g đang chuyển động với vận tốc 10m/s. động năng của vật là:
A. 25J	B.250J	C.5000J	D.50J
Câu 3: Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của:
A.Trọng lực tác dụng lên vật đó	B.Lực phát động tác dụng lên vật đó
C.Ngoại lực tác dụng lên vật đó	D.Lực ma sát tác dụng lên vật đó
Câu 4: Trong các yếu tố sau đây:
I.Khối lượng	II.Độ lớn của vận tốc	III.Hệ quy chiếu	IV.Hinh dạng của vật
Động năng của vật phụ thuộc vào các yếu tố:
A.I, II, III	B.II, III, IV	C.I, II, IV	D.I, III, IV
Câu 5: Động năng của vật tăng khi:
A.Gia tốc của vật lớn hơn 0	B.Vận tốc của vật lớn hơn 0
C.Các lực tác dụng lên vật sinh công dương	D.Gia tốc của vật tăng
íCÂU HỎI TRẮC NGHIỆM :
1. Một vật rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất . Laáy g = 10 m/s2. Ơ độ cao nào so với mặt đất thì vật có thế năng bằng động năng
	A. 1 m 	B. 0,6 m 	C. 5 m 	D. 0,7 m 
2. Một vật có khối lượng m = 2 kg đang nằm yên trên một mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Dưới tác dụng của lực 5 N vật chuyển động và đi được 10 m. Tính vận tốc của vật ở cuối chuyển dời ấy.
	A. v = 25 m/s 	B. v = 7,07 m/s	C. v = 15 m/s 	D. v = 50 m/s 
3. Khi nói về thế năng, phát biểu nào sau đây là đúng?
A.Thế năng trọng trường luôn mang giá trị dương vì độ cao z luôn luôn dương
B.Độ giảm thế năng phụ thuộc vào cách chọn gốc thế năng
C.Động năng và thế năng đều phụ thuộc tính chất của lực tác dụng
D.Trong trọng trường, ở vị trí cao hơn vật luôn có thế năng lớn hơn
Trong các đại lượng sau đây:
 I. Động lượng	II. Động năng	III. Công	 IV.Thế năng trọng trường
4. Đại lượng nào là đại lượng vô hướng?
A.I, II, III	B.I, III, IV	C.II, III, IV	D.I, II, IV
5. Đại lượng nào luôn luôn dương ( hoặc bằng 0 )?
A.I, II, III	B.I, III, IV	C.II, III, IV	D.II
VI. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT :